[发明专利]甲醛降解催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种甲醛降解催化剂及其制备方法。首先提供负载有TiO₂的ZSM‑5分子筛的分散液，所述ZSM‑5分子筛的硅铝比为(200～400)：1；然后将得到的分散液与铂酸溶液混合后调节pH值为8～10，得到预还原处理混合液后与NaBH₄混合，进行还原反应得到甲醛降解催化剂。本发明以所限定的硅铝比的分子筛作为分子通道和负载基体，不仅为TiO₂和Pt的负载提供了较多的位点，便于TiO₂和Pt的吸附，有助于提高对甲醛的催化降解，提高催化活性；同时所采用的硅铝比的分子筛具有较低的吸水性，避免水分在催化剂孔道内发生凝聚而使催化剂钝化而失活，还原反应后进行硅烷化处理，显著提高催化剂的稳定性和抗水中毒性。

技术领域

本发明属于室内净化技术领域，尤其涉及甲醛降解催化剂及其制备方法。

背景技术

随着人们物质文化水平的不断提高，室内装饰材料多挥发污染性气体，甲醛是室内空气污染中最典型、危害最严重的气体有机物。甲醛广泛存在于建筑装饰装修材料和室内的多种生活用品中，释放周期漫长，长时间接触甲醛，将会刺激人的眼、鼻、喉器官和皮肤，导致皮疹等严重过敏症状，而且甲醛还具有强烈的致癌和促癌作用，给人们的身体健康造成了巨大的危害。因此，研究室内甲醛的降解净化技术，改善人们居住环境具有非常重要的现实意义。

目前，室内甲醛降解净化技术主要以吸附技术、光催化技术和催化氧化技术为主。其中，吸附技术由于其吸附剂吸附能力有限，需要定期再生或更换且其吸附性能易受到环境中其它气氛的影响，无法根除甲醛污染。光催化降解甲醛技术主要是利用TiO₂的光催化作用原理来降解消除甲醛，中国专利CN1208670公开了一类以TiO₂粉末为活性组分的光催化剂，但这类催化剂必须在特定的外激发光源下才能发挥降解作用，而且催化剂制备方法复杂。催化氧化技术利用空气中的氧气，在催化剂的作用下即可将甲醛完全氧化成无污染的CO₂和H₂O，是一种清洁、方便的可彻底消除甲醛污染的方法。

现有甲醛催化氧化催化剂有贵金属催化剂，如Pt/TiO₂，Au/CeO₂和Au/FeOx催化剂，但贵金属催化剂多存以提高贵金属含量为代价提高催化活性的问题。例如，美国专利US5585083公开了一种Pt/SnO₂催化剂消除空气中甲醛的方法，需要以12％的Pt含量确保催化剂具有较高的活性，但是催化剂中Pt含量高达12％导致催化剂价格昂贵。为了降低催化剂成本，考虑以金属氧化物作为载体负载贵金属组分，降低贵金属含量，例如中国专利CN101274281公开了一种Pt/Co-Ce-Sn催化剂，具体公开以涂有Co-Ce-Sn的复合氧化物的陶瓷为载体，以不高于10％的Pt活性组分，并以金属氧化物为助剂，但是却存在着降低贵金属含量的同时导致催化活性的降低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了甲醛降解催化剂及其制备方法，本发明提供的制备方法得到的甲醛降解催化剂催化活性高且制备成本低。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种醛降解催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)提供负载有TiO₂的ZSM-5分子筛的水分散液，所述ZSM-5分子筛的硅铝比以所述分子筛中Si和Al的摩尔比计，为(200～400)：1；

(2)将所述步骤(1)得到的水分散液与含铂溶液混合后调节pH值为8～10，得到预还原处理混合液；所述分散液中负载有TiO₂的ZSM-5分子筛的质量与含铂溶液中铂的质量比为(84～94.99)：(0.01～1)；

(3)将所述步骤(2)得到的预还原处理混合液与NaBH₄混合，进行还原反应得到甲醛降解催化剂。